300mmラインにおいて、フォトレジストのベーク中に0.5℃のドリフトが発生すると、クリティカルディメンション制御が仕様外に逸脱する要因となる。SPCチャート上で逸脱が確認されると、スクラップが急速に増加する。そこで、工程内の熱挙動をシフトごとに安定化させるため、電子機器向けの高精度赤外線ヒーターを開発した。
技術的に重要な点： 本装置はクォーツハロゲン構造の短波長NIRエミッターを搭載しており、応答速度が速く放射加熱であるため、1秒未満で温度が安定する。ベークゾーン全体でウェーハレベルの均一性は±0.1℃以内に保持され、ソフトベークおよびハードベーク後のラインおよびスペース寸法の予測性を確保する。
クリーンルーム環境対応として設計されており、Class 1–100の運用に適合、粒子発生はゼロ、密閉ハウジングおよびクリーンプロセス用コネクタを備える。連続稼働24時間×7日間のリピート性は±0.2℃であり、パイロット導入時には計画外のダウンタイムは観測されていない。
リソグラフィー工程での有効性： ベーク工程はフォトレジストのプロファイル設定と欠陥基準の確立を担う。ウェーハ全体の温度安定化によりリワークが減少し、歩留まりが向上する。結果としてCD分布が狭まり、熱ドリフトに起因するピントずれ事象が減少し、エッジビード除去の挙動も一定化する。
放射経路がターゲットを直接加熱するため、エネルギー消費が低減され、チャンバー全体を加熱する必要がない。また、エミッターは耐久性が高く、5000時間以上の運転で出力低下は5%未満であるため、交換頻度は低い。
留意点： 設置時にはエミッターとウェーハ間の距離および視野係数が重要であり、ギャップのわずかな変化が熱プロファイルに影響を与える。ヒーターは標準OEMマウントに適合するが、既存のレガシープラットフォームに組み込む場合は小規模な機械的アダプターが必要となる可能性がある。
クリーンルームのESD接地を計画し、使用するセンサーに対してコントローラーがループ制御できることを確認する。電圧およびコネクタ形状はステーションに合わせ、レシピの確定には短期間の立ち上げ稼働を見込むこと。